Двухмоторный реактивный самолет — это реактивный самолет, оснащенный двумя двигателями . Двухмоторный самолет способен летать достаточно хорошо, чтобы приземлиться с одним работающим двигателем, что делает его безопаснее одномоторного самолета в случае отказа двигателя. [1] Топливная эффективность двухмоторного самолета лучше, чем у самолетов с большим количеством двигателей. [2] Эти соображения привели к широкому использованию самолетов всех типов с двумя двигателями, включая авиалайнеры , военные самолеты с фиксированным крылом и другие.
Существует три распространённых конфигурации двухдвигательных самолётов. Первая, распространённая на больших самолётах, таких как авиалайнеры, имеет двигатель в гондоле, обычно установленный под, а иногда над или внутри каждого крыла. Наиболее яркими примерами такой конфигурации являются Boeing 737 и Airbus A320 .
Во втором варианте по одному двигателю установлено с каждой стороны задней части фюзеляжа, рядом с хвостовым оперением , что используется во многих бизнес-джетах , хотя такую конструкцию используют и некоторые авиалайнеры, такие как Fokker 70 , Douglas DC-9 и COMAC ARJ21 .
В третьей конфигурации оба двигателя находятся в фюзеляже, бок о бок, что используется в большинстве истребителей с 1960-х годов. Более поздние истребители, использующие эту конфигурацию, включают Су-27 «Фланкер», F-15 Eagle и F-22 Raptor .
Первым двухреактивным самолетом, поднявшимся в воздух, был немецкий прототип истребителя Heinkel He 280 , поднявшийся в воздух в апреле 1941 года с парой осевых турбореактивных двигателей Heinkel HeS 8 в гондолах .
Двухмоторная конфигурация использовалась для узкофюзеляжных самолетов малой дальности, таких как McDonnell Douglas DC-9 и Boeing 737. Airbus A300 изначально не имел успеха, когда впервые был выпущен как широкофюзеляжный самолет малой дальности, так как авиакомпании, эксплуатирующие A300 на маршрутах малой дальности, были вынуждены сократить частоту полетов, чтобы попытаться заполнить самолеты с большой вместимостью, и потеряли пассажиров из-за авиакомпаний, выполняющих более частые рейсы с узкофюзеляжными самолетами. Однако после введения правил ETOPS , которые позволяли двухмоторным самолетам летать по маршрутам большой дальности, которые ранее были для них недоступны, Airbus смог дополнительно развить A300 как средне- и дальнемагистральный авиалайнер, чтобы увеличить продажи; Boeing в ответ выпустил свой широкофюзеляжный двухмоторный самолет Boeing 767 .
В 1980-х годах Boeing 727 был снят с производства, так как его центральный отсек двигателя потребовал бы чрезмерно дорогой переделки для размещения более тихих турбовентиляторных двигателей с высокой степенью двухконтурности, и вскоре его вытеснили двухрежимные самолеты для узкофюзеляжного рынка; Airbus с A320 и Boeing с 757 и обновленными «классическими» вариантами 737. В течение этого десятилетия только McDonnell Douglas продолжила разработку конструкции трехреактивного самолета с обновлением DC -10 , MD-11 , который изначально имел преимущество в дальности полета по сравнению со своими ближайшими среднефюзеляжными конкурентами, которые были двухреактивными самолетами, находящимися в производстве Boeing 767 и Airbus A300/A310. В отличие от McDonnell Douglas, придерживавшихся своей существующей конфигурации трехреактивного самолета, Airbus (который никогда не производил трехреактивные самолеты) и Boeing работали над новыми конструкциями широкофюзеляжных двухреактивных самолетов, которые стали Airbus A330 и Boeing 777 соответственно. Преимущество MD-11 в дальности полета оказалось кратковременным, поскольку вскоре его свели на нет самолеты Airbus A330-300 и увеличенной дальности Boeing 767-300ER и Boeing 777-200ER.
Airbus A320 twinjet выделяется как наиболее производимый реактивный авиалайнер. Boeing 777X является крупнейшим в мире двухмоторным самолетом, а вариант 777-200LR имеет вторую в мире по дальности полета (после Airbus A350-900 ULR). Другие двухмоторные самолеты Boeing включают 767 , 757 (последний был снят с производства, но все еще находится в коммерческой эксплуатации) и 787. Конкурент Airbus выпускает семейство A320 , A330 и A350 .
Некоторые современные коммерческие самолеты все еще используют четыре двигателя ( квадро-реактивные самолеты ), такие как Airbus A380 и Boeing 747-8 , которые классифицируются как очень большие самолеты (более 400 мест в смешанной конфигурации класса). Четыре двигателя все еще используются на самых больших грузовых самолетах, способных перевозить негабаритные грузы , включая стратегические транспортные самолеты .
Двухмоторные самолеты, как правило, более экономичны, чем трехмоторные (трехмоторные) и четырехмоторные (четырехмоторные) самолеты. Поскольку топливная эффективность в авиалайнерах является высоким приоритетом, многие авиакомпании все чаще отказываются от трехмоторных и четырехмоторных конструкций в пользу двухмоторных в двадцать первом веке. Трехмоторные конструкции были сняты с производства в первую очередь, в частности из-за более сложной конструкции и проблем с обслуживанием среднего двигателя, установленного на стабилизаторе. Ранние двухмоторные самолеты не имели права летать на дальних трансокеанских маршрутах из-за ограничений ETOPS , поскольку считалось, что они небезопасны в случае отказа одного двигателя, поэтому использовались четырехмоторные самолеты . Четырехмоторные самолеты также имели большую грузоподъемность, чем сопоставимые более ранние двухмоторные самолеты. Однако более поздние двухмоторные самолеты, такие как Boeing 777, Boeing 787 и Airbus A350, по этим параметрам сравнялись или превзошли более старые четырехмоторные самолеты, такие как Boeing 747 и Airbus A340, и двухмоторные самолеты оказались более успешными с точки зрения продаж, чем четырехмоторные.
В 2012 году Airbus изучал конкурента B747-8 — двухмоторный самолет на 470 мест с более низкими эксплуатационными расходами, ожидаемыми между 2023 и 2030 годами, возрожденный после того, как Boeing запустил 777X в ноябре 2013 года, в то время как тогдашний генеральный директор Фабрис Брежье предпочел сосредоточиться на улучшении продукта, а не на совершенно новых концепциях в течение 10 лет. Он имел бы 10-местную экономику, как 777; Его крыло площадью 565 м2 ( 6081 кв. фут), немного больше, чем у 747-8, будет иметь размах 80 м (262 фута), такой же ширины, как у A380 , для взлетной массы 892 900 фунтов (405 тонн) по сравнению с 775 000 фунтов (352 тонны) у 777X, с композитной конструкцией для эксплуатационного пустого веса 467 400 фунтов (212 тонн) и дальностью полета 8 150 морских миль (15 090 км) при скорости Маха 0,85. [3]
При полете вдали от запасных аэропортов (так называемые полеты ETOPS/LROPS ) самолет должен иметь возможность достичь запасного на оставшемся двигателе в течение определенного времени в случае отказа одного двигателя. Когда самолет сертифицирован в соответствии со стандартами ETOPS, тяга не является проблемой, так как один из двигателей более чем достаточно мощный, чтобы удерживать самолет в воздухе (см. ниже). В основном сертификация ETOPS включает в себя требования к техническому обслуживанию и проектированию, гарантирующие, что отказ одного двигателя не приведет к отказу другого. Двигатели и связанные с ними системы должны быть независимыми и (по сути) независимо обслуживаться. Часто ошибочно полагают, что ETOPS/LROPS применяется только к длительным полетам над водой, но он применяется к любому полету на расстояние, превышающее указанное расстояние от доступного запасного аэропорта. Полеты над водой вблизи запасных аэропортов не обязательно должны соответствовать ETOPS/LROPS.
Начиная с 1990-х годов авиакомпании все чаще переходят с четырех- или трехмоторных авиалайнеров на двухмоторные для выполнения трансатлантических и транстихоокеанских маршрутов. На прямом рейсе из Америки в Азию или Европу дальнемагистральный самолет обычно следует по дуге большого круга . Таким образом, в случае отказа двигателя двухмоторного самолета (например, Boeing 777 ) двухмоторный самолет может совершать аварийные посадки на полях в Канаде , на Аляске , на востоке России , в Гренландии , Исландии или на Британских островах . Boeing 777 также был одобрен Федеральным управлением гражданской авиации для полетов между Северной Америкой и Гавайями , что является самым длинным в мире [ требуется ссылка ] регулярным маршрутом без запасных аэропортов по пути.
На больших пассажирских самолетах стоимость двигателей составляет значительную часть окончательной стоимости самолета. Каждый двигатель также требует отдельного обслуживания, оформления документов и сертификатов. Наличие двух более крупных двигателей вместо трех или четырех более мелких обычно значительно снижает как расходы на покупку, так и на обслуживание самолета.
Правила, регулирующие требуемые уровни тяги для транспортных самолетов, обычно основаны на требовании, чтобы самолет мог продолжать взлет, если двигатель откажет после достижения скорости принятия решения о взлете . [4] Таким образом, при всех работающих двигателях трехдвигательные самолеты должны быть способны производить не менее 150% минимальной тяги, необходимой для набора высоты, а четырехдвигательные — 133%. И наоборот, поскольку двухдвигательный самолет потеряет половину своей общей тяги, если двигатель откажет, они должны производить 200% минимальной тяги, необходимой для набора высоты, когда работают оба двигателя. Из-за этого двухдвигательные самолеты обычно имеют более высокое отношение тяги к весу, чем самолеты с большим количеством двигателей, и, таким образом, могут быстрее разгоняться и набирать высоту.